Con ayuda Esta lección Puedes estudiar de forma independiente el tema “Movimiento rectilíneo y curvilíneo. Movimiento de un cuerpo en círculo con velocidad absoluta constante." Primero, caracterizaremos el movimiento rectilíneo y curvilíneo considerando cómo en estos tipos de movimiento se relacionan el vector velocidad y la fuerza aplicada al cuerpo. A continuación, consideremos un caso especial cuando un cuerpo se mueve en círculo con una velocidad constante en valor absoluto.
En la lección anterior analizamos cuestiones relacionadas con la ley de la gravitación universal. El tema de la lección de hoy está estrechamente relacionado con esta ley; nos ocuparemos del movimiento uniforme de un cuerpo en círculo.
Dijimos antes que movimiento - Se trata de un cambio en la posición de un cuerpo en el espacio en relación con otros cuerpos a lo largo del tiempo. El movimiento y la dirección del movimiento también se caracterizan por la velocidad. El cambio de velocidad y el tipo de movimiento en sí están asociados a la acción de la fuerza. Si una fuerza actúa sobre un cuerpo, entonces el cuerpo cambia su velocidad.
Si la fuerza se dirige paralela al movimiento del cuerpo, entonces dicho movimiento será directo(Figura 1).
Arroz. 1. Movimiento en línea recta
Con línea no recta Habrá tal movimiento cuando la velocidad del cuerpo y la fuerza aplicada a este cuerpo se dirijan entre sí en un cierto ángulo (Fig. 2). En este caso, la velocidad cambiará de dirección.
Arroz. 2. movimiento curvilíneo
Así que cuando movimiento recto el vector velocidad se dirige en la misma dirección que la fuerza aplicada al cuerpo. A movimiento curvilíneo Hay tal movimiento cuando el vector velocidad y la fuerza aplicada al cuerpo están ubicados en un cierto ángulo entre sí.
Consideremos un caso especial de movimiento curvilíneo, cuando un cuerpo se mueve en círculo con una velocidad constante en valor absoluto. Cuando un cuerpo se mueve en círculo con velocidad constante, sólo cambia la dirección de la velocidad. En valor absoluto permanece constante, pero la dirección de la velocidad cambia. Este cambio de velocidad conduce a la presencia de una aceleración en el cuerpo, que se llama centrípeto.
Arroz. 6. Movimiento por un camino curvo.
Si la trayectoria del movimiento de un cuerpo es una curva, entonces se puede representar como un conjunto de movimientos a lo largo de arcos circulares, como se muestra en la figura. 6.
En la Fig. La Figura 7 muestra cómo cambia la dirección del vector velocidad. La velocidad durante tal movimiento se dirige tangencialmente al círculo a lo largo de cuyo arco se mueve el cuerpo. Por tanto, su dirección cambia constantemente. Incluso si la velocidad absoluta permanece constante, un cambio en la velocidad conduce a una aceleración:
EN en este caso aceleración se dirigirá hacia el centro del círculo. Por eso se llama centrípeta.
¿Por qué la aceleración centrípeta se dirige hacia el centro?
Recuerde que si un cuerpo se mueve a lo largo de una trayectoria curva, entonces su velocidad se dirige tangencialmente. La velocidad es una cantidad vectorial. Un vector tiene un valor numérico y una dirección. La velocidad cambia continuamente de dirección a medida que el cuerpo se mueve. Es decir, la diferencia de velocidades en diferentes momentos del tiempo no será igual a cero (), a diferencia del movimiento uniforme rectilíneo.
Entonces, tenemos un cambio de velocidad durante un cierto período de tiempo. La relación es la aceleración. Llegamos a la conclusión de que, incluso si la velocidad no cambia en valor absoluto, un cuerpo que realiza un movimiento uniforme en círculo tiene aceleración.
¿Hacia dónde se dirige esta aceleración? Veamos la figura. 3. Algún cuerpo se mueve de forma curvilínea (a lo largo de un arco). La velocidad del cuerpo en los puntos 1 y 2 se dirige tangencialmente. El cuerpo se mueve uniformemente, es decir, los módulos de velocidad son iguales: , pero las direcciones de las velocidades no coinciden.
Arroz. 3. Movimiento del cuerpo en círculo.
Resta la velocidad y obtén el vector. Para hacer esto, necesitas conectar los comienzos de ambos vectores. En paralelo, mueva el vector al comienzo del vector. Construimos hasta formar un triángulo. El tercer lado del triángulo será el vector de diferencia de velocidades (Fig. 4).
Arroz. 4. Vector de diferencia de velocidad
El vector se dirige hacia el círculo.
Consideremos un triángulo formado por los vectores velocidad y el vector diferencia (Fig. 5).
Arroz. 5. Triángulo formado por vectores de velocidad.
Este triángulo es isósceles (los módulos de velocidad son iguales). Esto significa que los ángulos en la base son iguales. Anotemos la igualdad de la suma de los ángulos de un triángulo:
Averigüemos hacia dónde se dirige la aceleración en un punto determinado de la trayectoria. Para hacer esto, comenzaremos a acercar el punto 2 al punto 1. Con tanta diligencia ilimitada, el ángulo tenderá a 0 y el ángulo tenderá a . El ángulo entre el vector de cambio de velocidad y el propio vector de velocidad es. La velocidad se dirige tangencialmente y el vector de cambio de velocidad se dirige hacia el centro del círculo. Esto significa que la aceleración también se dirige hacia el centro del círculo. Por eso esta aceleración se llama centrípeto.
¿Cómo encontrar la aceleración centrípeta?
Consideremos la trayectoria por la que se mueve el cuerpo. En este caso se trata de un arco circular (Fig. 8).
Arroz. 8. Movimiento del cuerpo en círculo.
La figura muestra dos triángulos: un triángulo formado por velocidades y un triángulo formado por radios y vector de desplazamiento. Si los puntos 1 y 2 están muy cerca, entonces el vector de desplazamiento coincidirá con el vector de trayectoria. Ambos triángulos son isósceles y tienen los mismos ángulos en los vértices. Por tanto, los triángulos son semejantes. Esto significa que los lados correspondientes de los triángulos están igualmente relacionados:
El desplazamiento es igual al producto de la velocidad por el tiempo: . Sustituyendo esta fórmula, podemos obtener la siguiente expresión para la aceleración centrípeta:
Velocidad angular denotado por la letra griega omega (ω), indica el ángulo que gira el cuerpo por unidad de tiempo (Fig. 9). Esta es la magnitud del arco en medida de grado atravesado por el cuerpo durante algún tiempo.
Arroz. 9. Velocidad angular
Tenga en cuenta que si sólido gira, entonces la velocidad angular para cualquier punto de este cuerpo será un valor constante. No importa si el punto se encuentra más cerca o más lejos del centro de rotación, es decir, no depende del radio.
La unidad de medida en este caso será grados por segundo () o radianes por segundo (). A menudo, la palabra "radián" no está escrita, sino simplemente escrita. Por ejemplo, encontremos cuál es la velocidad angular de la Tierra. La Tierra da una rotación completa en una hora, y en este caso podemos decir que la velocidad angular es igual a:
También preste atención a la relación entre velocidades angulares y lineales:
La velocidad lineal es directamente proporcional al radio. Cuanto mayor sea el radio, mayor será la velocidad lineal. Así, alejándonos del centro de rotación, aumentamos nuestra velocidad lineal.
Cabe señalar que el movimiento circular a velocidad constante es un caso especial de movimiento. Sin embargo, el movimiento alrededor del círculo puede ser desigual. La velocidad puede cambiar no solo de dirección y permanecer igual en magnitud, sino también cambiar de valor, es decir, además de un cambio de dirección, también hay un cambio en la magnitud de la velocidad. En este caso estamos hablando del llamado movimiento acelerado en círculo.
¿Qué es un radián?
Hay dos unidades para medir ángulos: grados y radianes. En física, por regla general, la medida del ángulo en radianes es la principal.
Construyamos ángulo central, que descansa sobre un arco de longitud .
Hoy continuaremos estudiando el movimiento. Consideramos casos en los que los cuerpos se movían sólo en línea recta, es decir, en línea recta. Pero, ¿con qué frecuencia nos encontramos con semejante movimiento en la vida? Por supuesto que no. Los cuerpos suelen moverse a lo largo de trayectorias curvas. El movimiento de planetas, trenes, animales: todo esto será un ejemplo de movimiento curvilíneo. Es más difícil describir tal movimiento. Las coordenadas cambiarán a lo largo de al menos dos ejes, por ejemplo OX y OY. Comparemos cómo se dirigen los vectores de velocidad y desplazamiento durante el movimiento rectilíneo y curvilíneo. Cuando un cuerpo se mueve en línea recta, la dirección del vector velocidad y del vector desplazamiento siempre coinciden. Para responder a la misma pregunta en el caso del movimiento curvilíneo, considere la figura. Supongamos que un cuerpo se mueve desde el punto M1 al punto M2 siguiendo un arco. El camino es la longitud del arco, el desplazamiento es el vector M1M2. En geometría, dicho segmento se llama cuerda. Vemos que la dirección de la velocidad y el desplazamiento no coinciden. Para el movimiento curvilíneo, hablaremos de velocidad instantánea. La velocidad instantánea del cuerpo en cada punto de la trayectoria curvilínea se dirige tangente a la trayectoria en este punto. Esto se puede comprobar observando las salpicaduras que salen debajo de las ruedas del coche; también salen tangencialmente a la circunferencia de la rueda. Tenga en cuenta que la velocidad en cada punto de la trayectoria curvilínea es dirección diferente, por lo tanto, incluso si el módulo de velocidad sigue siendo el mismo, si la dirección del movimiento ha cambiado, entonces se debe considerar un nuevo vector. Como la velocidad cambia constantemente, se deduce que la aceleración también cambiará. Por tanto, el movimiento curvilíneo es un movimiento con aceleración. Supongamos que un cuerpo se mueve a lo largo de una trayectoria curvilínea. Puede haber innumerables trayectorias de este tipo; ¿es realmente cierto que cada una de ellas tendrá que describir sus propias leyes de movimiento? Resulta que las partes individuales de la trayectoria se pueden representar aproximadamente como arcos circulares. Y el movimiento curvilíneo en sí, en la mayoría de los casos, se puede representar como un conjunto de movimientos a lo largo de arcos circulares de diferentes radios. Al estudiar el movimiento circular, podremos describir más casos complejos movimientos. Recordemos que si la velocidad de un cuerpo y la fuerza que actúa sobre él se dirigen a lo largo de una línea recta, entonces el cuerpo se mueve de manera rectilínea, y si se dirigen a lo largo de líneas rectas que se cruzan, entonces el cuerpo se mueve de manera curvilínea. Determine qué trayectoria seguirá una piedra que gira sobre un hilo si el hilo se rompe repentinamente. La velocidad instantánea de la piedra se dirige por una tangente a la línea curva, por lo tanto, en el momento de romperse, según la ley de inercia, el cuerpo se moverá manteniendo la misma velocidad, es decir, por la misma tangente. El camión avanza por una trayectoria curva. El módulo de velocidad de movimiento es constante. ¿Podemos decir que la aceleración del camión es cero? Es imposible decir que la aceleración del camión sea cero, ya que la velocidad tiene una dirección diferente en cada punto de la trayectoria curvilínea, por lo tanto, incluso si el módulo de velocidad sigue siendo el mismo, se debe considerar un nuevo vector. Como la velocidad cambia constantemente, se deduce que la aceleración también cambiará. Ya sabemos que la causa de la aceleración es la fuerza. ¿Indique en qué áreas del movimiento curvilíneo actuó la fuerza?
Justifica tu respuesta. Las marcas de posición del cuerpo se hacen en la trayectoria a intervalos regulares. La fuerza actuó en el área 0-3. El cuerpo se movía en línea recta, pero la velocidad del cuerpo cambiaba (el cuerpo se movía acelerado), es decir, bajo la influencia de una fuerza. La fuerza operó en el área 7-8. El valor de la velocidad no cambió, pero la dirección cambió (el cuerpo se movió acelerado), es decir, bajo la influencia de una fuerza.
Sabemos que todos los cuerpos se atraen entre sí. En particular, la Luna, por ejemplo, se siente atraída por la Tierra. Pero surge la pregunta: si la Luna se siente atraída por la Tierra, ¿por qué gira alrededor de ella en lugar de caer hacia la Tierra?
Para responder a esta pregunta, es necesario considerar los tipos de movimiento de los cuerpos. Ya sabemos que el movimiento puede ser uniforme y desigual, pero existen otras características del movimiento. En particular, según la dirección, se distinguen movimientos rectilíneos y curvilíneos.
Movimiento en línea recta
Se sabe que un cuerpo se mueve bajo la influencia de una fuerza que se le aplica. Puedes hacer un experimento sencillo que muestre cómo la dirección del movimiento de un cuerpo dependerá de la dirección de la fuerza que se le aplica. Para hacer esto, necesitará un objeto pequeño arbitrario, un cordón de goma y un soporte horizontal o vertical.
Ata el cordón por un extremo al soporte. En el otro extremo del cordón adjuntamos nuestro objeto. Ahora bien, si tiramos de nuestro objeto una cierta distancia y luego lo soltamos, veremos como comienza a moverse en dirección al soporte. Su movimiento es provocado por la fuerza elástica de la cuerda. Así es como la Tierra atrae todos los cuerpos que se encuentran en su superficie, así como los meteoritos que vuelan desde el espacio.
Sólo que en lugar de la fuerza elástica actúa la fuerza de atracción. Ahora tomemos nuestro objeto con una banda elástica y empujémoslo no hacia/desde el soporte, sino a lo largo de él. Si el objeto no estuviera asegurado, simplemente saldría volando. Pero como está sujeta por una cuerda, la bola, moviéndose hacia un lado, estira ligeramente la cuerda, lo que la tira hacia atrás, y la bola cambia ligeramente de dirección hacia el soporte.
Movimiento curvilíneo en círculo.
Esto sucede en todo momento; como resultado, la pelota no se mueve a lo largo de la trayectoria original, pero tampoco directamente hacia el soporte. La pelota se moverá alrededor del soporte formando un círculo. La trayectoria de su movimiento será curvilínea. Así es como la Luna se mueve alrededor de la Tierra sin caer sobre ella.
Así es como la gravedad terrestre captura los meteoritos que vuelan cerca de la Tierra, pero no directamente hacia ella. Estos meteoritos se convierten en satélites de la Tierra. Además, el tiempo que permanecerán en órbita depende de cuál fue su ángulo de movimiento inicial con respecto a la Tierra. Si su movimiento fue perpendicular a la Tierra, entonces pueden permanecer en órbita indefinidamente. Si el ángulo es inferior a 90°, se moverán en espiral descendente y caerán gradualmente al suelo.
Movimiento circular con velocidad de módulo constante.
Otro punto a tener en cuenta es que la velocidad del movimiento curvilíneo alrededor de un círculo varía en dirección, pero tiene el mismo valor. Y esto significa que el movimiento en círculo con una velocidad absoluta constante se produce uniformemente acelerado.
Dado que la dirección del movimiento cambia, significa que el movimiento se produce con aceleración. Y dado que cambia igualmente en cada momento del tiempo, el movimiento se acelerará uniformemente. Y la fuerza de gravedad es la fuerza que provoca una aceleración constante.
La Luna se mueve alrededor de la Tierra precisamente por esto, pero si de repente el movimiento de la Luna cambia, por ejemplo, un meteorito muy grande choca contra ella, entonces es muy posible que abandone su órbita y caiga a la Tierra. Sólo nos queda esperar que este momento nunca llegue. Así que va.
Institución educativa presupuestaria municipal "Escuela secundaria Chubaevskaya" del distrito Urmara de la República Chechena
LECCIÓN DE FÍSICA en 9º GRADO
“Movimiento rectilíneo y curvilíneo.
Movimiento de un cuerpo en círculo."
Maestro: Stepanova E.A.
Chubaevo – 2013
Sujeto: Movimiento rectilíneo y curvilíneo. Movimiento de un cuerpo en círculo con velocidad absoluta constante.
Objetivos de la lección: dar a los estudiantes una idea del movimiento rectilíneo y curvilíneo, la frecuencia y el período. Introduzca fórmulas para encontrar estas cantidades y unidades de medida.
Objetivos educativos: formar el concepto de movimiento rectilíneo y curvilíneo, las cantidades que lo caracterizan, las unidades de medida de estas cantidades y fórmulas de cálculo.
Tareas de desarrollo: continuar desarrollando las habilidades para aplicar conocimientos teóricos para resolver problemas prácticos, desarrollar el interés en el tema y el pensamiento lógico.
Objetivos educativos: continuar desarrollando los horizontes de los estudiantes; la capacidad de tomar notas en cuadernos, observar, notar patrones en los fenómenos y justificar sus conclusiones.
Equipo: Presentación Computadora. Proyector multimedia Pelota, pelota con cuerda, tobogán inclinado, pelota, coche de juguete, peonza, modelo de reloj con manecillas, cronómetros
durante las clases
I. Organizar el tiempo. Palabras introductorias del maestro ¡Hola, mis jóvenes amigos! ¡Permítanme comenzar nuestra lección de hoy con estas líneas: “Terribles misterios de la naturaleza flotan por todas partes en el aire” (N. Zabolotsky, poema “Lobo loco”) (diapositiva 1)
2. Actualizando conocimientos
- ¿Qué tipos de movimiento conoces?- ¿Cuál es la diferencia entre movimientos rectilíneos y curvilíneos?- Comparar trayectoria y recorrido para movimientos rectos y curvos. Maestro: Sabemos que todos los cuerpos se atraen entre sí. En particular, la Luna, por ejemplo, se siente atraída por la Tierra. Pero surge la pregunta: si la Luna se siente atraída por la Tierra, ¿por qué gira alrededor de ella en lugar de caer hacia la Tierra? (sl-)Para responder a esta pregunta, es necesario considerar los tipos de movimiento de los cuerpos. Ya sabemos que el movimiento puede ser uniforme y desigual, pero existen otras características del movimiento. (deslizar)
3. Situación problemática: ¿En qué se diferencian los siguientes movimientos?
Manifestaciones: dejar caer una pelota en línea recta, hacer rodar una pelota a lo largo de una rampa recta. Y a lo largo de una trayectoria circular, la rotación de una pelota sobre una cuerda, el movimiento de un carrito de juguete sobre la mesa, el movimiento de una pelota lanzada en ángulo con respecto al horizonte...( por tipo de trayectoria)
Profesor: Según el tipo de trayectoria, estos movimientos pueden ser dividir para movimiento en línea recta y a lo largo de una línea curva .(deslizar)
Intentemos dar definiciones Movimientos curvilíneos y rectilíneos. ( Escribiendo en un cuaderno) movimiento recto– movimiento en línea recta. El movimiento curvilíneo es un movimiento a lo largo de una trayectoria indirecta (curva).
4. Entonces, el tema de la lección.
Movimiento rectilíneo y curvilíneo. movimiento circular(deslizar)
Maestro: Consideremos dos ejemplos de movimiento curvilíneo: a lo largo de una línea discontinua y a lo largo de una curva (dibujar). ¿En qué se diferencian estas trayectorias?
Estudiantes: En el primer caso, la trayectoria se puede dividir en tramos rectos y cada tramo se puede considerar por separado. En el segundo caso, puedes dividir la curva en arcos circulares y secciones rectas. T.ob. este movimiento puede considerarse como una secuencia de movimientos que ocurren a lo largo de arcos circulares de diferentes radios. Por lo tanto, para estudiar el movimiento curvilíneo, es necesario estudiar movimiento en círculo.(diapositiva 15)
Mensaje 1 Movimiento de un cuerpo en círculo.
En la naturaleza y la tecnología muy a menudo hay movimientos cuyas trayectorias no son rectas, sino curvas. Este es un movimiento curvilíneo. Los planetas y satélites artificiales de la Tierra se mueven en trayectorias curvilíneas en el espacio exterior, y en la Tierra todo tipo de medios de transporte, partes de máquinas y mecanismos, aguas de ríos, aire atmosférico, etc.
Si presiona el extremo de una varilla de acero contra una piedra de afilar en rotación, las partículas calientes que se desprenden de la piedra serán visibles en forma de chispas. Estas partículas vuelan a la velocidad que tenían en el momento de salir de la piedra. Se ve claramente que la dirección del movimiento de las chispas coincide con la tangente al círculo en el punto donde la varilla toca la piedra. por la tangente Las salpicaduras de las ruedas de un coche que patina se mueven. (Bosquejo.)
Módulo de dirección y velocidad.
Maestro: Por tanto, la velocidad instantánea del cuerpo en diferentes puntos La trayectoria curvilínea tiene una dirección diferente. En términos absolutos, la velocidad puede ser la misma en todas partes o variar de un punto a otro (deslizamiento).
Pero incluso si el módulo de velocidad no cambia, no puede considerarse constante. La velocidad es una cantidad vectorial. Para cantidad vectorial El módulo y la dirección son igualmente importantes. Y una vez cambios de velocidad, lo que significa que hay aceleración. Por lo tanto, el movimiento curvilíneo es siempre movimiento acelerado, incluso si el valor absoluto de la velocidad es constante .(diapositiva)(vídeo1)
Aceleración cuerpo que se mueve uniformemente en un círculo en cualquier punto centrípeto, es decir. dirigido a lo largo del radio del círculo hacia su centro. En cualquier punto, el vector aceleración es perpendicular al vector velocidad. (Dibujar)
Módulo de aceleración centrípeta: a c =V 2 /R ( escribe la formula), donde V es la velocidad lineal del cuerpo y R es el radio del círculo (deslizamiento).
La fuerza centrípeta es una fuerza que actúa sobre un cuerpo durante un movimiento curvilíneo en cualquier momento, siempre dirigida a lo largo del radio del círculo hacia el centro (al igual que la aceleración centrípeta). Y la fuerza que actúa sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración. F=ma, entonces
Características del movimiento del cuerpo en círculo.
El movimiento circular a menudo se caracteriza no por la velocidad del movimiento, sino por el período de tiempo durante el cual el cuerpo realiza una revolución completa. Esta cantidad se llama período de circulación y se designa con la letra T. ( Escribir definición de período). Al moverse en círculo, un cuerpo volverá a su punto original en un período de tiempo determinado. Por tanto, el movimiento circular es periódico.
Un período es el tiempo de una revolución completa.
Si un cuerpo hace N revoluciones en el tiempo t, ¿cómo encontrar el período? (fórmula)
Encontremos la conexión entre el período de revolución T y la magnitud de la velocidad para un movimiento uniforme en un círculo de radio R. Porque V=S/t = 2πR/T. ( Escribe la fórmula en tu cuaderno.)
Mensaje2 Un período es una cantidad que ocurre con bastante frecuencia en naturaleza y tecnología. Sí sabemos. Que la Tierra gira alrededor de su eje y el periodo medio de rotación es de 24 horas. Una revolución completa de la Tierra alrededor del Sol ocurre en aproximadamente 365,26 días. Los impulsores de las turbinas hidráulicas realizan una revolución completa en un tiempo de 1 segundo. El rotor de un helicóptero tiene un período de rotación de 0,15 a 0,3 segundos. El período de circulación sanguínea en humanos es de aproximadamente 21 a 22 segundos.
Maestro: El movimiento de un cuerpo en círculo se puede caracterizar por otra cantidad: el número de revoluciones por unidad de tiempo. la llaman frecuencia circulación: ν= 1/T. Unidad de frecuencia: s -1 =Hz. ( Escribir definición, unidad y fórmula.)(deslizar)
Cómo encontrar la frecuencia si un cuerpo hace N revoluciones en el tiempo t (fórmula)
Maestro: ¿Qué conclusión se puede sacar sobre la relación entre estas cantidades? (el período y la frecuencia son cantidades recíprocas)
Mensaje3 Los cigüeñales de los motores de los tractores tienen una velocidad de rotación de 60 a 100 revoluciones por segundo. El rotor de la turbina de gas gira a una frecuencia de 200 a 300 rps. Bala. Saliendo de un rifle de asalto Kalashnikov, gira a una frecuencia de 3000 rps. Para medir la frecuencia existen instrumentos, los llamados círculos de medición de frecuencia, que se basan en ilusiones ópticas. En dicho círculo hay franjas y frecuencias negras. Cuando dicho círculo gira, las franjas negras forman un círculo con una frecuencia correspondiente a este círculo. Los tacómetros también se utilizan para medir la frecuencia. (deslizar)
Conexión Velocidad de rotación y período de rotación.
ℓ - circunferencia
ℓ=2πr V=2πr/T
Características adicionales del movimiento circular. (deslizar)
Maestro: Recordemos qué cantidades caracterizan el movimiento rectilíneo.
Movimiento, velocidad, aceleración.
Maestro: por analogía, movimiento en círculo - las mismas cantidades - desplazamiento angular, velocidad angular y aceleración angular.
Desplazamiento angular: (diapositiva) Este es el ángulo entre dos radios. Designado: medido en rad o grados.
Maestro: Recordemos del curso de álgebra cómo se relaciona el radian con el grado.
2pi rad = 360 grados. Pi = 3,14, luego 1 rad = 360/6,28 = 57 grados.
Velocidad angular w=
Unidad de medida de la velocidad angular - rad/s
Maestro:. Piensa a qué será igual la velocidad angular si el cuerpo ha hecho una revolución completa.
Alumno. Como el cuerpo ha completado una revolución completa, el tiempo de su movimiento es igual al período y el desplazamiento angular es 360° o 2. Por lo tanto, la velocidad angular es igual a.
Maestro: Entonces, ¿de qué hablamos hoy? (sobre el movimiento curvilíneo)
5. Preguntas para la consolidación.
¿Qué tipo de movimiento se llama curvilíneo?
¿Qué movimiento es un caso especial de movimiento curvilíneo?
¿Cuál es la dirección de la velocidad instantánea durante el movimiento curvilíneo?
¿Por qué la aceleración se llama centrípeta?
¿Cómo se llaman el período y la frecuencia? ¿En qué unidades se miden?
¿Cómo se interrelacionan estas cantidades?
¿Cómo podemos describir el movimiento curvilíneo?
¿Cuál es la dirección de aceleración de un cuerpo que se mueve en círculo con velocidad constante?
6. Trabajo experimental
Mida el período y la frecuencia de un cuerpo suspendido de un hilo y que gira en un plano horizontal.
(en sus escritorios tienen cuerpos suspendidos de hilos, un cronómetro. Gire el cuerpo en un plano horizontal de manera uniforme y mida el tiempo de 10 rotaciones completas. Calcule el período y la frecuencia)
7. Consolidación. Resolución de problemas. (deslizar)
A. S. Pushkin. "Ruslán y Ludmila"
Hay un roble verde cerca de Lukomorye,
Cadena de oro en el roble
Día y noche el gato es un científico.
Todo gira y gira en cadena.
P: ¿Cómo se llama este movimiento de un gato? Determine la frecuencia y el período y la velocidad angular si es en 2 minutos. Hace 12 círculos. (respuesta: 0,1 1/s, T=10s, w=0,628rad/s)
P.P. Ershov “El pequeño caballo jorobado”
Pues así va nuestro Iván.
Detrás del ring en el okiyan
El jorobado vuela como el viento,
Y el comienzo de la primera noche.
Recorrí cien mil verstas
Y no descansé en ningún lado.
P: ¿Cuántas veces dio la vuelta a la Tierra el caballito jorobado durante la primera noche? La tierra tiene forma de bola y una milla mide aproximadamente 1066 m (respuesta: 2,5 veces).
8.Test Comprobación de la asimilación de material nuevo.(pruebas en papel)
Prueba 1.
1. Un ejemplo de movimiento curvilíneo es...
a) caída de una piedra;
b) girar el coche hacia la derecha;
c) velocista corriendo 100 metros.
2. El minutero de un reloj da una revolución completa. ¿Cuál es el período de circulación?
a) 60 s; b) 1/3600 s; c) 3600 s.
3. Una rueda de bicicleta hace una revolución en 4 s. Determinar la velocidad de rotación.
a) 0,25 1/s; b) 4 1/s; c) 2 1/s.
4. La hélice de un barco a motor da 25 revoluciones en 1 s. ¿Cuál es la velocidad angular de la hélice?
a) 25 rad/s; b) /25 rad/s; c) 50 rad/s.
5. Determine la velocidad de rotación del taladro eléctrico si su velocidad angular es 400 .
a) 800 1/s; segundo) 400 1/s; c) 200 1/s.
Respuestas: b; V; A; V; v.
Prueba 2.
1. Un ejemplo de movimiento curvilíneo es...
a) movimiento del ascensor;
b) un salto de esquí desde un trampolín;
c) un cono que cae de la rama inferior de un abeto en un clima tranquilo.
El segundero de un reloj da una vuelta completa. ¿Cuál es su frecuencia de circulación?
a) 1/60 s; b) 60 s; c) 1 s.
3. La rueda del automóvil da 20 revoluciones en 10 s. ¿Determinar el periodo de revolución de la rueda?
a) 5 s; b) 10 s; c) 0,5 s.
4. El rotor de una potente turbina de vapor realiza 50 revoluciones en 1 s. Calcula la velocidad angular.
a) 50 rad/s; b)/50 rad/s; c) 10 rad/s.
5. Determine el período de rotación de la rueda dentada de la bicicleta si la velocidad angular es igual.
a) 1 s; b) 2 s; c)0,5 s.
Respuestas: b; A; V; V; b.
Autotest
9. Reflexión.
Completemoslo juntos Mecanismo ZUH (lo sé, lo descubrí, quiero saber)
10.Resumiendo, calificaciones de la lección.
11. Tarea párrafos 18,19,
estudio casero: calcular, si es posible, todas las características de cualquier cuerpo giratorio (rueda de bicicleta, minutero de un reloj)
Ya. I. Perelman. Física entretenida. Libro 1 y 2 - M.: Nauka, 1979.
S. A. Tikhomirova. Material didáctico en física. Física en ficción. 7 – 11 grados. – M.: Iluminación. 1996.
Diapositiva 2
Tema de la lección: Movimiento rectilíneo y curvilíneo. Movimiento de un cuerpo en círculo.
Diapositiva 3
Movimientos mecánicos Rectilíneo Curvilíneo Movimiento a lo largo de una elipse Movimiento a lo largo de una parábola Movimiento a lo largo de una hipérbola Movimiento a lo largo de un círculo
Diapositiva 4
Objetivos de la lección: 1. Conocer las características básicas del movimiento curvilíneo y la relación entre ellas. 2. Ser capaz de aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas experimentales.
Diapositiva 5
plan de estudio del tema
Estudiar nuevo material Condiciones para el movimiento rectilíneo y curvilíneo Dirección de la velocidad del cuerpo durante el movimiento curvilíneo Aceleración centrípeta Período de revolución Frecuencia de revolución Fuerza centrípeta Realización de tareas experimentales frontales Trabajo independiente en forma de pruebas Resumiendo
Diapositiva 6
Según el tipo de trayectoria, el movimiento puede ser: Curvilíneo Rectilíneo
Diapositiva 7
Condiciones para el movimiento rectilíneo y curvilíneo de cuerpos (Experimento con una pelota)
Diapositiva 8
p.67 ¡Recuerda! Trabajando con el libro de texto
Diapositiva 9
El movimiento circular es un caso especial de movimiento curvilíneo.
Diapositiva 10
Características del movimiento – velocidad lineal del movimiento curvilíneo () – aceleración centrípeta () – período de revolución () – frecuencia de revolución ()
Diapositiva 11
Recordar. La dirección del movimiento de las partículas coincide con la tangente al círculo.
Diapositiva 12
En el movimiento curvilíneo, la velocidad del cuerpo se dirige tangencialmente al círculo.
Diapositiva 13
Durante el movimiento curvilíneo, la aceleración se dirige hacia el centro del círculo.
Diapositiva 14
¿Por qué la aceleración se dirige hacia el centro del círculo?
Diapositiva 15
Determinación de la velocidad - velocidad - período de revolución r - radio de un círculo
Diapositiva 16
Cuando un cuerpo se mueve en círculo, la magnitud del vector velocidad puede cambiar o permanecer constante, pero la dirección del vector velocidad necesariamente cambia. Por tanto, el vector velocidad es una cantidad variable. Esto significa que el movimiento en círculo siempre ocurre con aceleración.
¡Recordar!
Diapositiva 17
Fuerza centrípeta Fuerza elástica Fuerza de fricción Fuerza gravitacional Modelo del átomo de hidrógeno
Diapositiva 18
1. Establecer la dependencia de la velocidad del radio2. Mida la aceleración cuando se mueve en círculo3. Establecer la dependencia de la aceleración centrípeta del número de revoluciones por unidad de tiempo.
Experimento
Diapositiva 19
Opción 1Opción 2 1. El cuerpo se mueve uniformemente en un círculo en el sentido de las agujas del reloj y en sentido antihorario ¿Cuál es la dirección del vector de aceleración durante dicho movimiento? a) 1; segundo) 2; a las 3 ; d) 4. 2. El coche se mueve con velocidad absoluta constante a lo largo de la trayectoria de la figura. ¿En cuál de los puntos indicados de la trayectoria es mínima y máxima la aceleración centrípeta? 3. ¿Cuántas veces cambiará la aceleración centrípeta si la velocidad punto material aumentar disminuir 3 veces? a) aumentará 9 veces; b) disminuirá 9 veces; c) aumentará 3 veces; d) disminuirá 3 veces. Trabajo independiente
Diapositiva 20
Continúa la frase Hoy en clase me di cuenta de que... Me gustó algo de la lección que... Quedé satisfecho con la lección... Estoy satisfecho con mi trabajo porque... Me gustaría recomendar...
Diapositiva 21
Tarea: §18-19, ej. 18 (1, 2) Además ej. 18 (5) Gracias por su atención. ¡Gracias por la leccion!
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